高考物理二轮复习 专题五 恒定电流精品教学案.doc

【专题五】恒定电流【考情分析】本专题涉及的考点有：欧姆定律，电阻定律，电阻的串并联，电源的电动势和内阻，闭合电路的欧姆定律，电功率、焦耳定律大纲对欧姆定律、电源的电动势和内阻为类要求，对电阻定律，电阻的串并联，闭合电路的欧姆定律，电功率、焦耳定律为类要求。与去年的大纲相比，考点要求有较大程度的降低，预计“恒定电流”一章的考题，难度会有所降低。电路部分知识常常融入到电学实验和电磁感应综合问题中考查考生的实验能力及分析综合能力等，在选择题中可能会单独命题。本章涉及的物理概念、物理规律较多，是电学的重要基础。高考对本章知识的考查重点是电路的分析、计算以及对电压、电流、电阻等物理量的测量。电路的分析与计算是高考的重点内容。对基本概念的理解、对基本规律的掌握，都在电路的分析与计算中体现出来。含容电路分析、电路变化、动态问题分析、电学实验等是物理知识应用与分析能力考查的重点内容。在备考复习中要引起足够重视。【知识归纳】1电阻定律：导体的电阻与导体的长度成正比，与横截面积成反比；数学表达式为，表示电阻率电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，其特点是随着温度的改变而改变，金属电阻率随温度升高而增大；半导体电阻率随温度升高而减小2电功和电功率（1）电流做功的实质是电场力移动电荷做功，简称电功（2）从功和能的关系来认识，电流做功的过程是电能转化为其他能的过程，转化的能量在数值上等于电流所做的功3两种电路电功和电功率比较（1）纯电阻电路，电功，电功率且电功全部转化为电热（内能），有（2）非纯电阻电路，电功，电功率，电热，电热功率，电功率大于热功率，即wq，故求电功、电功率只能用、，求电热、电热功只能用、4电源的功率和效率（1）电源的几个功率电源的总功率：电源内部消耗的功率：电源的输出功率： （2）电源的效率5闭合电路的欧姆定律（1）内容：闭合电路的电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成_用公式表示为（2）实质：因为，在等式两边同乘以i即可得到三个功率的关系对整个电路而言，此表达式本身也说明了_是守恒的（3）总电流i和路端电压u随外电阻r的变化规律：当r增大时，根据可知i减小，根据可知u_（视电源e和r为不变）；当r（即断路）时，i=0，u=_；当r减小时，i增大，u减小；当r=0（即短路）时，=_，u=06ui图象（1）对电源有：，如图中a线（2）对定值电阻有：，如图中b线（3）图中a线常用来分析电源_和_的测量实验（4）图中矩形oabd、ocpd和abpc的“面积”分别表示电源的总功率、_功率和内电阻消耗的功率【考点例析】一、直流电路动态分析【例1】如图所示的电路中，电源电动势为e、内阻为r，闭合开关s，待电流达到稳定后，电流表示数为i，电压表示数为u，电容器c所带电荷量为q现将滑动变阻器的滑动触头p从图示位置向a端移动一些，待电流表示数稳定后，则与p移动前相比（ ）au变小bi变小cq增大dq减小解析：滑动触头p向a端移动，电阻变大，电路中总电流变小，b正确；路端电压变大，q增大，a错误c正确d错误。答案：bc规律总结1程序法：基本思路是“部分一整体一部分”即从阻值变化的部分人手，由串、并联规律判断的变化情况，再由欧姆定律判断和的变化情况，最后再由部分电路欧姆定律判定各部分量的变化情况即2，极端法；即因变姐器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个端点去讨论【例2】如图电表都是理想电表某同学按此电路进行实验，将变阻器的滑动触片p移到不同位置，观察各电表的示数，记录下多组数据关于该实验的下列说法中正确的是 （ ）a通过实验，能够测定r2和r3的阻值，不能测定r1的阻值b通过实验，能够测定电源电动势e的大小，但不能测定电源内阻r的值c若调节滑动变阻器rp时，电压表v2示数始终为零，其它三个电表读数有变化，可能原因是r3发生断路故障d若调节滑动变阻器rp时各电表示数均不变，可能原因是rp发生断路故障解析：根据可知，由于内阻r和r1总是以和的形式出现在方程内，故不能测定r1和r的值，ab正确；电压表v2示数始终为零，r2短路，c错误；各电表示数均不变，说明都有示数，rp不能发生断路，否则v2没有示数。d项错。答案：ab二、电路与传感器【例3】如图所示，电路中r3是光敏电阻，当开关s闭合后，在没有光照射时，a、b 两点等电势，当用光照射电阻r3时，则（ ）ar3的电阻变小，a点的电势高于b点电势br3的电阻变小，a点的电势低于b点电势cr3的电阻变大，a点的电势高于b点电势dr3的电阻变大，a点的电势低于b点电势解析：用光照射电阻r3时，r3变小，cd项均错；r3上降下的电势差变小，则a点电势升高，a项正确。答案：a规律总结1光敏电阻和热敏电阻的阻值分别随光强和温度的增强而减小2在对含传感器电路进行动态分析时，可把光敏和热敏电阻当成变阻器处理 【例4】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为i0，某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中 （ ）a物体处于失重状态b物体处于超重状态c升降机一定向上匀加速运动d升降机可能向下匀减速运动解析：由图乙可知，电流为2i0，说明压敏电阻的阻值比升降机静止时小了，则压敏电阻受到的压力大于物体m的重力，升降机处于超重状态，bd正确。答案：bd【方法技巧】直流电路动态分析（1）分析直流电路的动态变化情况基本思路是：“局部整体局部”先分析电路结构未变化的，再分析变化的（2）电路中若有电表，则需根据情况首先确定是否为理想电表一般情况下，若不特殊说明，都按理想电表处理（3）若电路中有电容器，则需要注意其两端电压变化时引起的电容器的充放电（4）若电路中有灯泡时，则灯泡的亮度是由其功率的大小来决定的【专题训练】1下列说法，正确的是（）a电源向外电路提供的电能越多，表示电动势越大b电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功c电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大d电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大2下列各种说法中正确的是（）a电流的定义式，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。b电源的负载增加，输出功率一定增大c电动势为1.5v的干电池，表明干电池可以使1c的电量具有1.5j的电能d从可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比a1a2a2r1r2u3如图所示，a1、a2是两只完全相同的电流表（内阻不可忽略），电路两端接恒定电压u，这时a1、a2的示数依次为5ma和3ma.若将a2改为和r2串联（如图中虚线所示），仍接在恒定电压u之间，这时电表均未烧坏.则下列说法中正确的是（）a通过电阻r1的电流必然减小b通过电阻r2的电流必然增大c通过电流表a1的电流必然增大d通过电流表a2的电流必然增大4黑箱中有一个理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），还有两个阻值均为1k的电阻，它们与黑箱的接线柱1、2、3接成电路。再用多用电表的欧姆挡对三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表格所示。那么黑箱中的线路应该是图中所示电路中的哪一个（）黑笔触点112红笔触点231电阻值00.5 k2 k5如图所示电路，闭合开关时灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下（开关可闭合，可断开），现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障作出如下判断（如表所示）：次序操作步骤现象和结论1闭合开关，选直流电压挡，红黑表笔分别接a、b有示数，灯断路；无示数，灯短路2闭合开关，选直流电流挡，红黑表笔分别接a、b有示数，灯断路；无示数，灯短路3闭合开关，选欧姆挡，红黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路4断开开关，选欧姆挡，红黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路以上判断，正确的是（）a只有1、2对 b只有3、4对c只有1、2、4对 d全对6如图所示，直线a为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线b为电源b的路端电压与电流的关系图像，直线c为一个电阻r的两端电压与电流的关系图像将这个电阻r分别接到a，b两电源上，那么（）ar接到a电源上，电源的效率较高br接到b电源上，电源的输出功率较大cr接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低dr接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高l1l2kr1r2e，r7如图所示的电路中已知电源电动势e=36v，内电阻r=2，r1=20，每盏灯额定功率都是2w，额定电压也相同。当k闭合将电阻箱r2调到r2=14时，两灯都正常发光；当k断开后为使l2仍正常发光，求r2应调到何值？8如图所示，电源的电动势e=110v，电阻r1=21，电动机绕组的电阻r0=0.5，电键s1始终闭合。当电键s2断开时，电阻r1的电功率是525w；当电键s2闭合时，电阻r1的电功率是336w，求（1）电源的内电阻； （2）当电键s2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。【参考答案】1bd解析：电动势表征电源把其他形式能转化为电能的本领，与电源向外提供的电能多少、外电路的电阻等均无关，ac选项均错误，选项bd正确。2ac 解析：定义式适用于任何情况，a对；电源负载电阻增加，当外电阻小于电源内阻时电源的输出功率增大；当电阻大于电源内阻时，电源的输出功率减小，b错。是比值只能用来计算，不是决定因素，d错。由电动势的定义知c正确。3c 解析：r1、r2和a2内阻之和恒定，不妨把它们看作一只滑动变阻器，而a1左端相当于滑动变阻器的滑动触头，本题相当于将滑动触头由a2的右端滑到左端。初态上下支路的电流分别为3ma和2ma，说明r1和a2内阻之和小于r2，末态上面支路的电阻更小，结果是回路总电阻减小，a1的电流必然增大；r2的电流、通过电流表a2的电流必然减小；r1的电流必然增大。4c 解析：依据欧姆表的内部构造，知道电流从黑笔流出，红笔流入，排除答案，结合给定的电阻值，为接法。5c 解析：使用多用电表的直流电压挡和直流电流挡时，红表笔均要接电源正极、黑表笔接电源负极，使用多用电表欧姆挡测电阻时，一定要断开电源开关，选项c是正确的的。6c 解析：电源a的电动势大，内阻也大，电源的效率，输出功率。7解：设灯泡的额定电压为u，额定电流为i。则当k闭合时，根据全电路的欧姆定律可得：e=u+2i（r1+r+r2） 当k断开后，要灯泡仍正常发光，必有：